BMP图片文件格式

BMP文件结构

如图1-7所示，BMP图像文件被分成4个部分：位图文件头（Bitmap File Header）、位图信息头（Bitmap Info Header）、颜色表（Color Map）和位图数据（即图像数据，Data Bits或Data Body）。

第1部分为位图文件头BITMAPFILEHEADER，是一个结构体类型，该结构的长度是固定的，为14个字节。其定义如下：

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER

{

    WORD bfType;       

    DWORD bfSize；     

    WORD bfReserved1;  

    WORD bfReserved2;

     DWORD bfOffBits;

} BITMAPFILEHEADER, FAR *LPBITMAPFILEHEADER, *PBITMAPFILEHEADER;

BITMAPFILEHEADER结构的各个域详细说明如下：

—  bfType：位图文件类型，必须是0x424D，即字符串“BM”，也就是说，所有的“*.bmp”文件的头两个字节都是“BM”。

—  bfSize：位图文件大小，包括这14个字节。

—  bfReserved1, bfReserved2：Windows保留字，暂不用。

—  bfOffBits：从文件头到实际的位图数据的偏移字节数，图1-7中前3个部分的长度之和。

 

图1-7  BMP文件结构示意图

第2部分为位图信息头BITMAPINFOHEADER，也是一个结构体类型的数据结构，该结构的长度也是固定的，为40个字节（WORD为无符号16位整数，DWORD为无符号32位整数，LONG为32位整数）。其定义如下：

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER

{

    DWORD biSize;             

    LONG biWidth;           

    LONG biHeight;          

    WORD biPlanes;          

    WORD biBitCount         

    DWORD biCompression;

    DWORD biSizeImage;      

    LONG biXPelsPerMeter;   

    LONG biYPelsPerMeter;   

    DWORD biClrUsed;    

    DWORD biClrImportant;   

} BITMAPINFOHEADER, FAR *LPBITMAPINFOHEADER, *PBITMAPINFOHEADER;

BITMAPINFOHEADER结构的各个域的详细说明如下：

—  biSize：本结构的长度，为40个字节。

—  biWidth：位图的宽度，以像素为单位。

—  biHeight：位图的高度，以像素为单位。

—  biPlanes：目标设备的级别，必须是1。

—  biBitCount：每个像素所占的位数（bit），其值必须为1（黑白图像）、4（16色图）、8（256色）、24（真彩色图），新的BMP格式支持32位色。

—  biCompresssion：位图压缩类型，有效的值为BI_RGB（未经压缩）、BI_RLE8、BI_RLE4、BI_BITFILEDS（均为Windows定义常量）。这里只讨论未经压缩的情况，即biCompression=BI_RGB。

—  biSizeImage：实际的位图数据占用的字节数，该值的大小在第4部分位图数据中有具体解释。

—  biXPelsPerMeter：指定目标设备的水平分辨率，单位是像素/米。

—  biYPelsPerMeter：指定目标设备的垂直分辨率，单位是像素/米。

—  biClrUsed：位图实际用到的颜色数，如果该值为零，则用到的颜色数为2的biBitCount次幂。

—  biClrImportant：位图显示过程中重要的颜色数，如果该值为零，则认为所有的颜色都是重要的。

第3部分为颜色表。颜色表实际上是一个RGBQUAD结构的数组，数组的长度由biClrUsed指定（如果该值为零，则由biBitCount指定，即2的biBitCount次幂个元素）。RGBQUAD结构是一个结构体类型，占4个字节，其定义如下：

typedef struct tagRGBQUAD

{

    BYTE rgbBlue;

    BYTE rgbGreen;

    BYTE rgbRed;

    BYTE rgbReserved;

}RGBQUAD;

RGBQUAD结构的各个域的详细说明如下：

—  rgbBlue：该颜色的蓝色分量；

—  rgbGreen：该颜色的绿色分量；

—  rgbRed：该颜色的红色分量；

—  rgbReserved：保留字节，暂不用。

有些位图需要颜色表；有些位图（如真彩色图）则不需要颜色表，颜色表的长度由BITMAPINFOHEADER结构中biBitCount分量决定。对于biBitCount值为1的二值图像，每像素占1bit，图像中只有两种（如黑白）颜色，颜色表也就有21=2个表项，整个颜色表的大小为个字节；对于biBitCount值为8的灰度图像，每像素占8bit，图像中有28=256种颜色，颜色表也就有256个表项，且每个表项的R、G、B分量相等，整个颜色表的大小为个字节；而对于biBitCount=24的真彩色图像，由于每像素3个字节中分别代表了R、G、B三分量的值，此时不需要颜色表，因此真彩色图的BITMAPINFOHEADER结构后面直接就是位图数据。

第4部分是位图数据，即图像数据，其紧跟在位图文件头、位图信息头和颜色表（如果有颜色表的话）之后，记录了图像的每一个像素值。对于有颜色表的位图，位图数据就是该像素颜色在调色板中的索引值；对于真彩色图，位图数据就是实际的R、G、B值（三个分量的存储顺序是B、G、R）。下面分别就2色、16色、256色和真彩色位图的位图数据进行说明：

—  对于2色位图，用1位就可以表示该像素的颜色，所以1个字节能存储8个像素的颜色值。

—  对于16色位图，用4位可以表示一个像素的颜色。所以一个字节可以存储2个像素的颜色值。

—  对于256色位图，1个字节刚好存储1个像素的颜色值。

—  对于真彩色位图，3个字节才能表示1个像素的颜色值。

需要注意两点：

第一，Windows规定一个扫描行所占的字节数必须是4的倍数，不足4的倍数则要对其进行扩充。假设图像的宽为biWidth个像素、每像素biBitCount个比特，其一个扫描行所占的真实字节数的计算公式如下：

DataSizePerLine = (biWidth * biBitCount /8+ 3) / 4*4

那么，不压缩情况下位图数据的大小（BITMAPINFOHEADER结构中的biSizeImage成员）计算如下：

biSizeImage = DataSizePerLine * biHeight

第二，一般来说，BMP文件的数据是从图像的左下角开始逐行扫描图像的，即从下到上、从左到右，将图像的像素值一一记录下来，因此图像坐标零点在图像左下角。